이 프로토콜은 경보를 발하는 쥐의 피질하 뇌 구조에서 신경 세포 활동을 모니터링하기 위한 머리 억제 메커니즘의 설계 및 외과적 이식을 설명합니다. 이 책은 병치세포 구성에서 단일 뉴런을 분리하고 해부학적 위치를 효율적으로 식별하는 절차를 설명합니다.
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방법 논문
경고, 헤드 억제 쥐의 하위 대뇌 피질의 뇌 구조 내에서 Juxtacellular 모니터링 및 현지화 단일의 뉴런
이 논문에서
요약
초록
단일 뉴런 단위의 세포 외 활동을 모니터링하는 다양한 기술이 있습니다. 그러나 행동하는 동물의 깊은 뇌 구조에서 이러한 활동을 모니터링하는 것은 특히 구조가 입체적으로 표적화되어야 하는 경우 기술적인 과제로 남아 있습니다. 이 프로토콜은 동물의 머리를 입체선 평면에 유지하고 단일 뉴런의 스파이크 활동을 명확하게 분리하는 편리한 수술 및 전기 생리학적 기술을 설명합니다. 이 프로토콜은 경보를 발동하는 설치류의 머리 억제, 마이크로피펫 전극을 사용한 병치세포 모니터링, 이온 영동 염료 주입을 결합하여 사후 조직학에서 뉴런 위치를 식별합니다. 이러한 각 기술은 그 자체로 잘 정립되어 있지만, 프로토콜은 단일 실험에서 결합된 사용의 세부 사항에 중점을 둡니다. 이러한 신경 생리학 및 신경 해부학 적 기술은 행동 모니터링과 결합됩니다. 본 예에서는 결합된 기술을 사용하여 자체 생성된 비브리사 움직임이 체성 감각 시상 내 뉴런의 활동에서 어떻게 인코딩되는지 확인합니다. 보다 일반적으로, 쥐, 생쥐 및 기타 동물의 다양한 행동 작업과 함께 신경 활동을 모니터링하기 위해 이 프로토콜을 조정하는 것은 간단합니다. 결정적으로, 이러한 방법의 조합을 통해 실험자는 해부학적으로 식별된 신경 생리학적 신호를 행동과 직접 관련시킬 수 있습니다.
서론
적극적으로 행동 작업에 종사하는 경고 동물에서 신경 세포의 활동을 모니터링 신경계의 기능과 조직을 이해하는 것이 중요합니다. 하나의 신경 세포 단위에서 전기 활동의 세포 외 녹음이 긴 시스템 신경 과학의 주식 도구 왔으며 현재 광범위하게 사용되고 여전히있다. 전극의 종류와 구성의 다양 한 특정 실험의 과학적, 기술적 요구에 따라 사용할 수 있습니다. 만성 또는 마이크로 드라이브를 주입 전극 배열은 종종 조류, 설치류 및 영장류를 포함 1-4 자유롭게 움직이는 동물에서 사용된다. 또한, 외부 미세 조작기를 통해 금속 또는 유리 미세 전극 급성 관통 자주 마취 또는 머리를 억제 동물에서 기록하는 데 사용됩니다. 유리 마이크로 피펫 전극들이 사용될 juxtacellular 또는 "세포 부착"될 수있는 이점이 명백하게 구성을 분리5 정렬 사후 스파이크의 합병증없이 단일 뉴런의 활동. 이들이 염료 또는 신경 해부학 트레이서 작은 예금을 주입하는, 또는 심지어는 개개의 셀을 기록 채우기 위해 사용될 수있다 이들 전극은 또한, - 식별 된 해부학 세포 또는 위치에서의 기록을 허용한다. 이 구성은 성공적으로 쥐, 마우스, 조류 6-10에 적용되었습니다. 현재 기술 기술은 juxtacellular 모니터링 및 경고에 세포 외 색소 침착, 머리 ....
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프로토콜
연방 정부가 규정 된 동물 관리 및 사용 지침에 따라 - (350 g을 250)와 캘리포니아 샌디에고 대학의 기관 동물 케어 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다 실험 프로토콜은 여성 롱 에반스 쥐에서 수행되었다.
1. 신체 구속에 쥐 익숙해 질
참고 : 제한된 다이어트에 쥐를 놓습니다. 구속 (아래에서 설명)에 쥐를 적응 즉시 각 매일 처리 세션 후 하루에 한 번 쥐를 넣습니다. 초기 체중의 80 %에서 동물을 유지하기에 충분한 공급을 제공합니다. 이 금액은 250g 여성 롱 에반스 쥐에 대한 하루 공급의 약 6g이다.
- 인간에 의해 처리되기 쥐를 적응. 부드럽게 약 5 초마다 30 초 동안 손으로 쥐를 억제. 2 일 연속 15 분 하루 동안이 작업을 수행합니다. 훈련 기간 동안 스트레스의 징후를 매일 쥐를 모니터링합니다. 징후 내가 어려움을 겪고 포함구속, 발성, 치아 채터에 n 개의 응답.
- 제 3 회 하루에 15 분 이틀 연속에 하루 동안 신체 구속 천 양말 (그림 1)에 쥐를 놓습니다.
- 5 번째 날, 양말 내부의 쥐를 배치하고 실험 지그에....
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결과
쥐가 적극적으로 쫓기대로 vibrissa 운동의 위상 자체 생성이 15, 16 쫓기 동안 인코딩 시상 복부 후방 내측 (VPM)의 신경 단위. 그림 7a는 VPM 시상 단위의 샘플 스파이크 활동을 보여줍니다. 그림 7b는 스파이크의 히스토그램을 보여줍니다 시간 vibrissa 운동 (17)의 순시 위상 정렬. 쫓기의 후퇴 단계에서 더 스파이크가 있습니다. 도 7c에 도시 된 바와 같이, 기록 후, 유닛의 위치는, 시카고 스카이 블루 염료의 이온 토 포레 시스를 통하여 표지 하였다. 조직 VPM 시상의 신경 해부학 적 경계를 나타 내기 위해 시토크롬 산화 효소 (cytochrome oxidase) 활동에 대한 대조된다. 이 프로토콜의 유사 버전은 최근 특정 뇌간 핵 (18)에 쫓기 관련 멀티 유닛의 연결 활동 (10 ~ 20 μm의 직경 피펫 팁)를 모니터링하기 위해 적.......
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토론
실험 지그의 건설
이 다양한 방법으로 구성 될 수있는 지그 실험 (도 4)를 구축하는 데 사용되는 기계 부품의 설명은 생략 프로토콜. 이 데모 표준에서 광학 기계 부품 및 지원 클램프 헤드 구속 바, 신체 구속 튜브 (자료 섹션 참조) 마운트하는 데 사용됩니다. 유사 광학 기계식 전동 부를 미세 조작기에 전극 홀더를 장착하는데 사용될 수있다. 이 지그에 머리 받침대 바 수술 중에 절제 헤드 플레이트를 이식하는데 사용되는 바 같은 피치 각도로 장착되는 것이 중요하다. 전극이 표준 정위 축을 따라 이동하는 경우 (후 전극의 x 축은 정면 구속 바 평행 이동해야하고 지상 람다 및 브레 그마 평행으로 함유하는 평면에 수직 인 Z 축 그림 4).
적절한 증폭기 및 전류 소스의 종류
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공개 사항
저자는 그들이 더 경쟁 금융 이익이 없다는 것을 선언합니다.
감사의 글
우리는 이 연구에 자금을 지원해 준 캐나다 보건 연구소(Canadian Institutes of Health Research, MT-5877 보조금), 미국 국립보건원(National Institutes of Health, NS058668 및 NS066664 보조금), 그리고 미국-이스라엘 양국 재단(US-Israeli Binational Foundation, 보조금 2003222)에 감사한다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
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| 케타셋 (케타민 HCl) | 포트 닷지 | N/A | |
| Anased (자일라진 용액) | 로이드 연구소 | N/A | |
| 베타다인 (포비돈-요오드) | CVS 약국 | 269281 | |
| 록타이트 495 | 그레인저 산업 공급 | 4KL86 | 20 - 40 cp 시아노아크릴레이트 |
| Vetbond | 3M | 1469SB | |
| 그립 시멘트 분말 | Dentsply Intl | 675571 | 기록 챔버 바닥용 |
| 그립 시멘트 액체 | Dentsply Intl | 675572 | 기록 챔버 바닥 |
| 실리콘 젤 | Dow Corning | 3-4680 | |
| 제트 의치 수리 아크릴 분말 | Lang Dental Manufacturing Co. | N/A | 머리 지지대를 두개골에 고정하기 위해 |
| Ortho-Jet 빠른 경화 교정 아크릴 수지 액체 | Lang Dental Manufacturing Co. | N/A | 헤드레스트 장치를 두개골에 고정하기 위해 |
| 시카고 스카이 | 시그마 | C8679 | |
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| 인산염 완충 식염수 | 시그마 | P3813 | 관류 및 조직 고정용 |
| 사이토크롬 C | 시그마 | C2506 | 사이토크롬 산화효소 염색용, <강>그림 7 |
| Diaminobenzidine | Sigma | D5905 | 사이토크롬 산화효소 염색용, 그림 7 |
| Rat 양말 | Sew Elegant (San Diego, CA) | N/A | 주문제작, 그림 1, 4 |
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| 초소형 D 핀 및 소켓 | TE Connectivity | 205089-1 | 그림 3 |
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| Stereotaxic ear bars | Kopf Instruments | Model 957 | Figure 3 |
| Stereotaxic manipulator | Kopf Instruments | Model 960 | Figure 3 |
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| Quiet-Air 치과 드릴 | Midwest Dental | 393-1600 | |
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| 사용자 정의 헤드 홀딩 플레이트 | UCSD SIO Machine Shop | N/A | 주문품, 숫자 2 - 4 |
| 직각 포스트 죔쇠 | Newport | MCA-1 | 그림 3, 4; 실험용 지그를 위한 표준 광기계 부속 (그림 4)는 또한 Newport Corp.에서 이다. |
| 8-32 ¾ ” 스크류 | 패스너 Superstore | 240181 | 머리 고정용, 그림 3 |
| 4-40 ¼ ” 스크류 | 패스너 Superstore | 239958 | 머리 지지대, 그림 3, 4< / 강> |
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| 오디오 모니터 | Radio Shack | 32-2040 | |
| 피펫 홀더 | Warner Instruments | #MEW-F10T | 대체 부품: Discussion, 그림 6A |
| 전극 리드선 | Cooner 와이어 | NEF34-1646 | (옵션), 그림 6D |
| Relay for ampliifier head-stage | COTO Technology | #2342-05-000 | 참조(선택 사항) 맞춤형 인쇄 회로 기판 (UCSD Physics Electronics Shop)과 함께 사용, 그림 6A-C< / strong> |
| 디지털 비디오 카메라 | Basler | A602fm | (옵션) 행동 모니터링의 경우 그림 7< / strong> |
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참고문헌
- Fee, M. S., Leonardo, A. Miniature motorized microdrive and commutator system for chronic neural recording in small animals. Journal of Neuroscience Methods. 112 (2), 83-94 (2001).
- Ventakachalam, S., Fee, M. S., Kleinfeld, D.
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재인쇄 및 허가
